[发明专利]一种兼具深度脱氮除磷和泥水重力分离的污水处理方法与装置

说明书

本发明公开一种兼具深度脱氮除磷和泥水重力分离的污水处理方法与装置，其包括搅拌一池、搅拌二池、曝气/搅拌交替池、充氧池和泥水重力分离装置。其完成深度脱氮除磷的步骤如下：污水首先进入搅拌一池，完成水解与释磷过程；接着进入搅拌二池，完成反硝化脱氮；再进入曝气/搅拌交替区，完成硝化反应和吸附去磷；最后进入充氧池和泥水重力分离装置，进一步去除BOD、氨氮和总磷，并完成泥水重力分离。该污水深度脱氮除磷方法与装置，创造了双重厌氧‑缺氧‑好氧循环，既发挥了传统脱氮除磷工艺的优势，又彻底了解决了传统工艺消化液回流不完全和对有机质利用不充分的瓶颈，可将污水中的氮磷去除效率由50‑70%提高到90%或以上，处理常规市政污水时，出水总氮总磷可分别降低到3毫克/升和0.4毫克/升。

技术领域

本发明涉及一种污水处理方法与装置，更具体地，涉及一种兼具深度脱氮除磷和泥水重力分离的污水处理方法与装置。

背景技术

氮和磷是导致水体富营养化的关键性污染物质，相对COD和TSS的去除，要难很多。依据我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中一级A标准，出水氨氮、总氮和总磷应分别小于5、15和0.5毫克/升。而我国《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）规定，第V类水环境中氨氮、总氮和总磷应分别小于2.0，2.0和0.4 毫克/升。这意味着，即使城市污水处理厂的达标出水，仍会严重污染环境容量已接近饱和的接纳水体。

然而，污水厂的提标改造正面临着两个难题：（1）缺乏经济且高效的深度脱氮除磷工艺技术；（2）依靠现有工艺，外加辅助设施，即使能满足新的排放要求，但改造成本和处理成本将大量上升。传统经典的生物脱氮除磷工艺，例如A2O、UCT等工艺，由于消化液回流不完全和对原水中有机质利用不充分，大约能去除70%左右的氮和磷，出水总氮和总磷分别在15毫克/升和1毫克/升左右。

污泥截留与泥水分离，是污水处理中最关键的过程之一。依靠重力沉淀来实现泥水分离是目前最常用的方式。这种方式虽然成本低，但占地面积大，而且难以提高反应器水力负荷和污染物负荷。利用膜分离技术对污水进行处理，可以打破传统重力沉淀的局限性，其优点是反应器体积小。常用的膜材料为细孔微滤膜（0.01-0.5微米）和超滤膜（0.005-0.2微米），这两种膜材料几乎能完全去除污水中的悬浮物和浊度，以及大部分细菌和部分病毒。但由于细孔微滤膜和超滤膜膜孔径小，易污染，用于泥水分离中还需频繁的反冲洗和定期的化学冲洗。这使得膜分离装置的运行能耗、管理难度和工作量都会增加。

基于上述的原因，急需一种低成本、高效率的深度脱氮除磷工艺与重力流膜分离装置，在完成深度脱氮除磷的同时，既能发挥膜生物反应器在占地面积小、负荷高、污泥产量少等优势，又能克服膜易污染、操作复杂和能耗高等缺点。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供了一种兼具深度脱氮除磷和泥水重力分离的污水处理方法与装置，它显著提高了氮磷去除效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种兼具深度脱氮除磷和泥水重力分离的污水处理装置，由依次连通的搅拌一池、搅拌二池、曝气/搅拌交替池、充氧池和泥水重力分离装置组成，所述搅拌一池和搅拌二池的底部连通，所述搅拌二池通过设于池体上部的第二过水通道与曝气/搅拌交替池连通，所述搅拌一池、搅拌二池和曝气/搅拌交替池均设有搅拌装置，所述曝气/搅拌交替池还设有第一曝气装置和使曝气/搅拌交替池中的部分泥水回流至搅拌二池的泥水内循环装置，所述曝气/搅拌交替池通过设于池体上部的第三过水通道与充氧池连通，所述充氧池包括第二曝气装置；泥水重力分离装置与充氧池连通，所述泥水重力分离装置内设有使污泥回流至搅拌一池的污泥回流装置。